Ajutor modificare amplif

[UNIX]

Hai ca desenez toata schema complet.

[UNIX]

Din pacate nu stiu sa pun poze mai mari decat 800x600 aici, dar am atasat si fisierul SPICE Lt.

[hpavictor]

e bine , dar daca doresti maximizarea performantelor , poti incerca metoda lui Borbely , cam ca la Dynacord , Crest ....... cauta pe net site-ul lui Borbely , si vezi smecheria , omul a pus un repetor intre pilot si diferential , cu rezultate super bune !

[EmyRulz]

Da, ideea cu repetorul este foarte buna, dar mai intai sa mearga asa simplu si dupa aceea o sa ii sugeram diverse modificari.@Unix, exact inseama inclusiv valorile componentelor.Daca nu ai facut pana acum, eu te sfatuiesc sa testezi doar etajul de intrare si etajul vas, fara superdioda, cu reactia inchisa cum am explicat mai sus, asa o sa iti fie mai usor sa testezi si riscurile mai mici.

[hpavictor]

Exemplul este diferit fata de solicitarea ta , dar merita sa tii cont de acel repetor dispus intre diferential ( cascod , o alta super idee ! ) si pilot...... daca ideea cu oglinzi de curent sau super generatoare de curent erau utile , cred ca deja erau folosite de catre marii producatori de amplificatoare hi end sau profesionale......cred ca mergi pe un drum infundat ! ca simpla prezentare , CREST sunt cotati ca foarte buni , primii trei producatori pe glob sunt LAB GRUPPEN , CROWN si CREST .....iti urez succes si tine-ne la curent cu evolutia modificarilor la amplificatorul tau !

[zal]

La schema Crest nu e generator de cc, e un stabilizator, practic e un artificiu folosit cînd e nevoie de trz la o tensiune peste Uce.

[UNIX]

Am pus schema completa, cu valorile. Voi va referiti sa pun cate un tranzistor cascoda in diferential ? Asta imbunatateste inaltele si descarca de tensiune tranzistorul din diferential, nu ? Deocamdata nu are un rol efectiv. Vreau sa implementez oglinda de curent ca sa mai cresc castigul deschis, restul mai incolo. Ca sa lucrez fara finali, sa inteleg ca scurtcircuitez colectorii celor 2 tranzistori din vas si decuplez etajele urmatoare ? Si de acolo iau inapoi reactia negativa ? Referitor la oglinda de curent, trebuie sa observati ca in vas nu exista nici o sursa de cc, nimeni nu trage curent constant, deci tensiunea pe oglinda de curent nu e data de vas, ci invers, oglinda stabileste curentul prin vas. E un pic pe dos ca la topologiile clasice care nu au vas de tip push-pull . Sau e ceva ce-mi scapa mie ? Repet intrebarea, cine stabileste Vbc a oglinzii si la ce valoare ?. Eu ce scheme cu vas push-pull am mai vazut aveau vas-ul cu Darlington asa cum zice Greierasul ca unul din tranzistori sa poata sa aibe o sursa de cc care sa stabileasca curentul prin vas, deci tensiunea pe vas care in final ducea la stabilirea tensiunii oglinzii din diferentialul de intrare. Altfel nu cred ca are cum sa se stabileasca valoarea Vbc a oglinzii la o valoare dorita de 0,6V sau 0.1V sau 1V sau 2V sau ce valoare dorim noi. In schema actuala vom avea Vbc-ul oglinzii cap in cap cu Vbc-ul tranzist. din diferential fara nimic care sa spuna ce valoare ia una si ce valoare ia cealalta. Am gresit pe undeva ?

[scormonel]

Ce incerci sa faci este un lucru bun. Prin marirea amplificarii in bucla deschisa poti aplica o reactie negativa mai puternica ce reduce castigul la joasa frecventa dar in acelasi timp frecventa de -3Db a circuitului se mareste cu acelasi factor, fiindca produsul amplificare/banda este constant. Exista insa si reversul medaliei. La o amplificare foarte mare pe bucla, apar defazaje mari pe caracteristica de transfer ce pot fi stapanite numai printr-o compensare mai viguroasa ce reduce banda si slew rate-ul. Pun un atasament cu un studiu ca cel pe care-l faci tu in care se vede cum distorsiunile armonice sunt dependente de sarcina etajului diferential. Eu vad problema rezolvata prin introducerea oglinzii de curent pe ambele ramuri si totodata degenerare mai mare in emitorii diferentialelor de intrare pentru pastrare unei amplificari in bucla deschisa in limite controlabile.

[UNIX]

Da, da ,da vor fi doua oglinzi pe ambele ramuri dar pentru usurinta vorbim decat de una. Marirea rezistentelor din emitoarele diferentialului duce la o degenerare mai puternica, adica o liniaritate mai mare a etajului de intrare si o scadere a castigului. Micsorarea asta a castigului nu poate fi nici prea mica pentru ca atunci ies imediat in relief distorsiunile vas-ului. De fapt rezistenta din emitor care degenereaza este formata din rezistenta tranzistorului care e dependenta de curentul ce trece pe acolo. Acum cum aproape am triplat curentul initial din diferentiali rezistenta totala de degenerare a scazut, scazand rezistenta interna re a tranzistorului, asa ca ai dreptate , mai trebuiesc adaugati 20,30 de ohmi. Astea sint reglaje pe care cam stiu sa le fac, inclusiv compensarea necesara, dar uite ca treaba asta cu vas de tip push-pull nu ma lasa sa implementez usor oglinzile . Daca era un vas clasic era floare la ureche. Trebuie cumva sa stabilizez tensiunea Vbc pe oglinda la o valoare fixa, fixata de mine si nu e deloc usor din cauza vas-ului atipic care nu are sursa de curent constant. Vezi ca oglinzile dubleaza SR-ul nu il injumatatesc.

[sk24bpo]

Parerea mea ti-am spus-o mai sus. In cazul tau n-ai ce face decat sa apelezi la Darlington in VAS , primul tranzistor il cuplezi la o S.C.C. Mai departe celui de-al doilea tranzistor poti sa-i pui o limitare de curent inseriata in colector. Gainul o sa creasca enorm dar compensezi puternic, eventual cu 2 poli cum face Randy Slone. Sau mai simplu mergi cu un singur pol si mai tai din gainul VASului cu o rezistenta pusa destept. In felul asta daca e lucrat corect o sa ai cam cel mai bun amplificator de pe piata hi-hi-hi-end

[scormonel]

Slew rate inseamna distorsiuni de neurmarire. Semnalul de iesire nu coincide cu semnalul de intrare in totalitate, deci un slew rate mic inseamna distorsiuni. La un etaj diferential cu bipolari, una din metodele cresterii slew rate-ului este degenerarea in emitor ce are ca rezultat direct reducerea transconductantei si deci micsorarea vizibila a capacitatii de compensare. Prin marirea curentului prin etajul diferential nu se schimba valoarea vitezei de variatie. Degenerarea in emitor are insa si un efect nedorit de crestere a tensiunii de offset, ca urmare a diferentelor ce apar intre caderile de tensiune pe rezistentele din emitor. In acest caz particular insa efectul este neglijabil, deoarece reactia negativa in curent continuu este totala si offset-ul este aproape nul, daca cele doua perechi din etajele diferentiale sunt apropiate. Am construite zeci de amplificatoare de acest gen si cu bipolari ca finali si cu mos-uri si nu am pus niciodata condensatori CB pentru compensare, amplificatoarele comportandu-se excelent. Folosesc insa un filtru taie sus Bessel de ordinul 4 cu -3Db la 40Khz pus pe intrarea in putere ca sa evit patrunderea sursei in comutatie in amplificatorul ce are o banda de peste 1 Mhz la -3 Db.

[EmyRulz]

Slew rate inseamna distorsiuni de neurmarire.

Slew rate nu inseamna distorsiuni de neurmarire, ci inseamna viteza de variatie(in cazul de fata viteza(maxima) de variatie a tensiunii la iesirea amplificatorului). Apropos, ma bucur ca il citesti si il citezi pe Douglas Self, poate asa o sa iti si dai seama ca nu sunt asa nebun de legat cum ma crezi.

Folosesc insa un filtru taie sus Bessel de ordinul 4 cu -3Db la 40Khz pus pe intrarea in putere ca sa evit patrunderea sursei in comutatie in amplificatorul ce are o banda de peste 1 Mhz la -3 Db.

Daca se intampla acest lucru, inseamna ca ori nu ai construit cum trebuie amplificatorul(adica e prea sensibil la perturbatii pe alimentare, i.e. are un PSRR foarte prost) ori sursa in comutatie nu e construita cum trebuie!

[zal]

Urechile umanoizilor aud pînă pe la 16-18kHz, poate marii muzicieni să audă spre 20kHz, deşi am unele îndoieli.La ce folos o bandă audio extinsă în gamele de unde lungi şi medii? E pe post de radio?A început să semene subiectul cu unele de la rubrica cu lămpi.

[scormonel]

De ce bat saua sa priceapa calul pe acest slew rate ?. Intr-un amplificator de wati sau zeci de wati este un criteriu important dar intr-un amplificator de sute sau mai ales mii de wati , slew rate sau viteza de variatie este primul si cel mai important factor in proiectare deoarece conditiile sunt draconice. Imaginati-va un etaj final alimentat de la + -150 V. Borna de difuzor a amplificatorului va trebui sa parcurga de la varful semisinusoidei negative ce se gaseste la -150 V, pana la varful semisinusoidei pozitive ce se gaseste la + 150 V, un drum de 300 V in mai putin de o microsecunda. Daca amplificatorul nu poate indeplini aceasta cerinta vor apare distorsiuni la frecvente inalte. Cea mai proasta metoda de compensare este prin montarea unui condensator in paralel pe jonctiunea BC a unui tranzistor amplificator din calea de semnal. Acea capacitate apare multiplicata cu factorul de amplificare al tranzistorului. Este singura metoda ieftina ce se poate aplica practic in amplificatoarele monolitice unde capacitatea maxim realizabila (economic, adica cu un consum de arie de siliciu mic) este de circa 50 pf. Inginerul proiectant trebuie sa fie suficient de destept sa imagineze circuitul si sa aleaga componentele pentru a realiza o viteza de variatie cat mai mare dar in acelasi timp sa evite folosirea capacitorilor de compensare fiindca viteza de variatie pana la urma se reduce la incarcarea si descarcarea unui capacitor. Daca in opinia unora "orice amplificator trebuie compensat" cum explicam functionarea amplificatoarelor de radiofrecventa de banda larga, unele chiar in contratimp ?. Conditia teoretica ca un amplificator necompensat sa nu oscileze este sa avem o margine de faza de maxim 90 de grade. Dar in practica se merge pana la 45-60 de grade prin masuri constructive adecvate. Atunci chiar daca conditia de amplitudine este indeplinita nu va fi indeplinita conditia de faza ca amplificatorul sa oscileze si va ramane stabil. Pentru a se ajunge la aceste performante draconice, s-au luat tranzistorii asa cum sunt cu imperfectiunile lor, adica o capacitate colector-baza de picofarazi sau zeci de picofarazi (capacitate ce introduce defazaje monstruoase la excursii mari de tensiune), si s-au montat in configuratie cascod. In acest aranjament se sparge calea de reactie intrare-iesire si se reduc drastic defazajele pentru ca amplificatorul sa ramana stabil cu o minima sau deloc folosita compensare. Daca examinam cu atentie toate amplificatoerele de mare putere de la marii producatori, vom remarca caci toti folosesc acest concept. Nu exista condensatori de compensare. Nu este inventia mea. Toata lumea desteapta o foloseste. Cand ai o viteza de variatie mare, automat ai si o banda larga. Sunt direct legate una de alta, nu ca ar auzi cineva 1Mhz. Este ca in reclama "nici o masa fara peste". Atacul cu compensarea denota faptul ca acesti indivizi nici macar nu au inteles teretic despre ce este vorba. Daca sunt niste invatacei nu-i nici o problema, au timp sa invete, dar daca sunt deja ingineri electronisti, atunci greseala lor este impardonabila. Cum zice un prieten de-al meu la o bere "Make fii baiat destept ca geme tara de ingineri". Dar nu acesta este rostul unui forum. Daca facem teorie aici pierdem auditoriul .... pasiunea este electronica ..... teoria se poate invata de oriunde ...

[EmyRulz]

Urechile umanoizilor aud pînă pe la 16-18kHz, poate marii muzicieni să audă spre 20kHz, deşi am unele îndoieli.

La ce folos o bandă audio extinsă în gamele de unde lungi şi medii? E pe post de radio?

A început să semene subiectul cu unele de la rubrica cu lămpi.

Total de acord, nu spune nimeni sa nu pui filtru la intrare, dar in general se pune un filtru simplu de ordinul 1 si nu trebuie sa fie nicio problema. Daca "auzi sursa in comutatie" sau daca "auzi postul de radio" si singura solutie este acel filtru de ordin4 atunci sigur ceva nu e ok.

De ce bat saua sa priceapa calul pe acest slew rate ?. Intr-un amplificator de wati sau zeci de wati este un criteriu important dar intr-un amplificator de sute sau mai ales mii de wati , slew rate sau viteza de variatie este primul si cel mai important factor in proiectare deoarece conditiile sunt draconice. Imaginati-va un etaj final alimentat de la + -150 V. Borna de difuzor a amplificatorului va trebui sa parcurga de la varful semisinusoidei negative ce se gaseste la -150 V, pana la varful semisinusoidei pozitive ce se gaseste la + 150 V, un drum de 300 V in mai putin de o microsecunda. Daca amplificatorul nu poate indeplini aceasta cerinta vor apare distorsiuni la frecvente inalte.

Hai sa o luam usor:

Ca un amplificator sa intre in limitare datorita slew-rateului, trebuie ca valoarea maxima a DERIVATEI semnalului de iesire sa fie mai mare decat valoarea slew-rateului. O sinusoida de 20 khz(iau frecventa maxima) care are o valoare varf la varf de +/- 150V sub nicio forma nu necesita un slew rate de 300V/us! Hai sa calculam ca sa ne convingem:

Avem V= 150 sin(2*pi*f*t) volti, unde f = 20000Hz. Daca facem derivata sa, obtinem V' = 150*2*pi*f*cos(2*pi*f*t) volti/s. Valoarea maxima a acestei functii este atunci cand cosinus ia valoarea 1(sau -1 pentru valoare minima). Deci V'max = 150*2*pi*20000 = 18840000 V/s = 18.84 V/us. Doar atat! Si as vrea sa vad eu unde ai tu o sinusoida de 300Vvv in muzica!

Acum desigur se poate veni cu argumentul, valid de altfel, ca muzica are un spectru continuu care poate duce la viteze de variatie mai mari. De acod, de aceea puteti face urmatoarea simulare, folosind un zgomot alb de banda limitata si sa vedeti care ar fi valoarea maxima a derivatei sale. Eu am facut o astfel de simulare(e f simplu in matlab) cu un zgomot alb limitat la 25khz(adica esantionat cu 50khz. Apropos, muzica are aceasta caracteristica de banda limitata(suport compact), deoarece ea provine in mare parte din surse digitale) ale carui valori maxime depaseau uneori +/-200V si a carui valoare RMS era in jur de 70V(deci cu mult peste cat are muzica in general!) si surpriza, viteza de variatie maxima rar depasea 20 V/us!

Nu zice nimeni sa nu exista o margine la slew-rate, deoarece chiar daca nu s-a depasit tot pot sa apara distorisiuni dar de aici se vede ca un amplificator audio cu un slew-rate de 80- 100V/us(care nu este greu de obtinut) este foare bun si adecvat. Uite aici si o pagina cu masuratori pe aceasta tema:

http://www.angelfire.com/ab3/mjramp/golopid5.html

A si inca o chestiune, nu inteleg de ce atata ingrijorare la amplifurile profesionale cu distorsiunile, oricum nu stau prea bine la acest capitol si nici nu este extrem de important fata de fiabilitate, protectii etc.

 

Conditia teoretica ca un amplificator necompensat sa nu oscileze este sa avem o margine de faza de maxim 90 de grade. Dar in practica se merge pana la 45-60 de grade prin masuri constructive adecvate.Atunci chiar daca conditia de amplitudine este indeplinita nu va fi indeplinita conditia de faza ca amplificatorul sa oscileze si va ramane stabil.

Aici le-ai facut varza. In primul rand conditia de stabilitate(adica sa nu oscileze) nu este diferita pentru amplificatorul "necompensat" fata de el "compensat". Ea este aceeasi, compensarea modifica functia de transfer a amplificatorului si il face sa respecte conditia, nu modifica conditia!

In al doilea rand, ai ziso fix pe dos(si aiurea) in sensul ca pentru marginea de faza nu se impune o valoarea maxima ci una minima. O margine de faza de 90 de grade implica in bucla deschisa o dinamica de ordinul 1(sau un integrator) si este stabila neconditionat. O margine de faza de 45-60 grade este mai slaba ca una de 90(apropos, 45 de grade pt un amplificator audio este prea putin considerand sarcinile reactive care se conecteaza la iesrie care reduc aceasta margine).

In al treilea rand, asta nu este conditia teoretica pt stabilitate(conditia teoretica este cea a lui nyquist in care hodograful trebuie sa se situeze in dreapta punctului critic), noi aici vorbim de o margine de stabilitate.

Nu in ultimul rand, nu exista o "conditie de amplitudine" ca amplificatorul sa oscileze! Conditia este ca atunci cand defazajul a atins 180grade, amplificarea sa fie >=1(asta e echivalent cu faptul ca hodograful a atins punctul critic sau a ajus in stanga sa). Atunci ai un oscilator, dar cele 2 conditii sunt legate una de alta.

 

Daca examinam cu atentie toate amplificatoerele de mare putere de la marii producatori, vom remarca caci toti folosesc acest concept. Nu exista condensatori de compensare. Nu este inventia mea. Toata lumea desteapta o foloseste.

Sunt de acord ca sunt scheme fara compensare miller. Dar tu pornind de la niste cazuri particulare ai facut un set de generalizari gresite(o eroare de logica si deductie elementara). Incearca sa studiezi cu atentie de ce s-a folosit aceasta solutie nu sa spui ca niciun amplificator nu necesita compensare.

 

Atacul cu compensarea denota faptul ca acesti indivizi nici macar nu au inteles teretic despre ce este vorba. Daca sunt niste invatacei nu-i nici o problema, au timp sa invete, dar daca sunt deja ingineri electronisti, atunci greseala lor este impardonabila. Cum zice un prieten de-al meu la o bere "Make fii baiat destept ca geme tara de ingineri". Dar nu acesta este rostul unui forum. Daca facem teorie aici pierdem auditoriul .... pasiunea este electronica ..... teoria se poate invata de oriunde ...

Eu zic sa te uiti mai inati la dumneata! Ai fost atacat de catre mine tocmai pentru ca nu ai inteles nici macar teoretic(e evident asta prin greseliele elemnetare pe care le-ai facut) si pentru ca prezinti informatii gresite pe forum care pot fi invatate ca atare de incepatori. Nu am nimic cu convingerile dumitale atata timp cat le tii pt dumneata, dar atunci cand te apuci sa dai sfaturi si sa prezinti informatii intr-un loc public e bine sa verifici daca sunt corecte sau nu. Validitatea informatiilor prezentate de mine in schimb pot fi verificate citind literatura de specialitate(adica nu pe net).

Si inca o chestie, teoria NU se invata oriunde si nici oricum, ca si practica de altfel. Si ca si practica necesita foarte mult antrenament nu doar o citire in graba.